Rangkaian Zero Crossing Detector

Zero Crossing adalah suatu keadaan dimana suatu fungsi menyentuh titik nol / saat dimana suatu fungsi berpindah dari siklus positif ke siklus negatif. Untuk mendeteksi zero crossing maka diperlukan rangkaian zero crossing detector. Rangkaian zero crossing detector bisa digunakan untuk menghitung frekuensi gelombang listrik, atau mendeteksi titik 0 untuk waktu penyulutan triac. Rangkaian Zero crossing dapat dibuat dengan menggunakan komponen utama diode dan optocoupler. Contoh rangkaian zero crossing dengan simulasi proteus dapat dilihat pada gambar berikut:

Pada gambar rangkaian diatas terlihat bahwa rangkaian zero crosing diabangun menggunakan trafo step down untuk menurunkan tegangan AC. Dengan asumsi tegangan seumber adalah 220V. Maka dengan diturunkan nya nilai tegangan terebih dahulu diharapakan rangkaian lebih aman, karena kita terisolasi dari tegangan tinggi. Meskipun kemungkinan terjadi pergeseran gelombang ouput trafo dari gelombang sumbernya. Hal ini bergantung karakteristik trafo iu sendiri. Tapi untuk simulasi ini kita mengabaikan hal tersebut.

Setelah diturunkan tegangan nya, gelombang AC kemudian disearahkan menggunakan Diode Bridge. Penyearahan nya menggunakan penyearahan gelombang penuh. Kemudian optocoupler digunakan untuk mendeteksi titik 0. Ketika keadaan gelombang mencapai titik 0 (zero crossing) maka output nya bernilai 1 (HIGH). Karena ketika terjadi zero crossing optocoupler non aktif sehingga arus mengalir dari resistor pull up langsung menuju output. Karena transistor dalam optocoupler dalam kondisi terbuka. Sedangkan ketika kondisi amplitudo gelombang lebih dari 0 (kondisi dil luar zero crossing) maka led dalam optocoupler akan menyala sehingga mengakibatkan transistor dalam optocoupler aktif (kondisi tertutup) sehingga arus mengalir dari colector ke emitor kemudian ke ground.Sehingga output bernilai 0 (LOW).

Untuk pengaplikasian zero crossing dengan mikrokontroler misalnya pada arduino, biasanya signal zero crossing ini di masukan ke dalam pin interupt. Sehingga ketika terjadi zero crossing maka microcontroller akan langsung menjalankan sub program misal nya untuk menghitung frekuensi ataupun untuk menyulut triac.

Secara sederhana alur kerja rangkaian zero crossing dapat dilihat pada gambar berikut:

Adapun hasil dari simulasi rangkaian diatas menggunakan proteus adalah sebagai berikut:

Keterangan:

Gelombang berwarna kuning merupakan gelombang sumber

Gelombang berwarana biru merupakan gelombang setelah diturunkan tegangannya dan disearahkan

Gelombang berwarna ungu merupakan zero crossing

Sekian tulisan mengenai rangkaian zero crossing sederhana. Mohon maaf apa bila ada kesalahan. Semoga bermanfaat.

Bagikan Ke: